JP2012108063A - Rotation angle detection apparatus and steering device - Google Patents

Rotation angle detection apparatus and steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2012108063A
JP2012108063A JP2010258477A JP2010258477A JP2012108063A JP 2012108063 A JP2012108063 A JP 2012108063A JP 2010258477 A JP2010258477 A JP 2010258477A JP 2010258477 A JP2010258477 A JP 2010258477A JP 2012108063 A JP2012108063 A JP 2012108063A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation
rotation angle
sub
component
detection device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010258477A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Murakami
直樹 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Showa Corp
Original Assignee
Showa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Corp filed Critical Showa Corp
Priority to JP2010258477A priority Critical patent/JP2012108063A/en
Publication of JP2012108063A publication Critical patent/JP2012108063A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enlarge a degree of freedom in designing a rotary component group composed of a main rotary component and sub rotary components which are linked with each other for detecting a rotation angle of a rotary component in a rotation angle detection apparatus.SOLUTION: A rotation angle detection apparatus 4 includes a main rotary component 41 which is rotated integrally with an output shaft 21 of a steering device 1 around a rotation centerline L, first and second sub rotary components 51 and 61 which are rotated while being linked with the main rotary component 41 in a predetermined rotation ratio, first and second magneto-resistance elements 71 and 72 which output first and second detection signals S1 and S2 corresponding to first and second rotation angles θ1 and θ2 of the first and second sub rotary components 51 and 61, and rotation angle detection means 49 which detects a steering angle θ on the basis of the first and second detection signals S1 and S2. Between the main rotary component 41 and the first/second sub rotary component 51/61, rotations are transferred by friction between contact faces 42 and 52/42 and 62 of the main rotary component 41 and the first/second sub rotary component 51/61.

Description

本発明は、回転部材の回転角度を検出する回転角度検出装置およびステアリング装置に関する。そして、該回転角度検出装置は、ステアリング装置における回転角度である操舵角を検出する。   The present invention relates to a rotation angle detection device and a steering device that detect a rotation angle of a rotation member. The rotation angle detection device detects a steering angle that is a rotation angle in the steering device.

回転部材(例えば、車両のステアリング装置におけるステアリングホイールの操作により回転駆動される回転軸)の回転角度(例えば、操舵角)を検出する回転角度検出装置として、該回転部材と一体に回転する歯車(以下、「主歯車」という。)と、該主歯車と連動する第1,第2歯車と、該第1,第2歯車の回転角度に応じた検出信号を出力する第1,第2回転角度センサとを備えるものは知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a rotation angle detection device that detects a rotation angle (for example, a steering angle) of a rotation member (for example, a rotation shaft that is rotationally driven by an operation of a steering wheel in a vehicle steering device), a gear ( Hereinafter referred to as “main gear”), first and second gears interlocking with the main gear, and first and second rotation angles for outputting detection signals according to the rotation angles of the first and second gears. What is provided with a sensor is known (for example, refer patent document 1).

特表平11−500828号公報Japanese National Patent Publication No. 11-500828

前記回転角度検出装置のように、回転部材の回転角度を検出するために互いに連動する回転部品が、歯車(前記主歯車および第1,第2歯車)から構成される場合、歯数は整数でなければならないこと、および、歯の強度上の観点から歯車のモジュールが決まることから、主歯車と第1,第2歯車との間での回転比が設定されると、主歯車および第1,第2歯車の各外径(歯先円直径)が決まる。このため、主歯車および第1,第2歯車の配置や組合せ、さらには、主歯車および第1,第2歯車から構成される回転部品群の全体の大きさが、歯数やモジュールに制約されるので、回転部品群の設計の自由度が小さくなる。この結果、例えば、所望のスペースに回転部品群を配置することが困難になるなど、回転部品群の配置の自由度が小さくなる。また、回転部品群の小型化が制限される。
そして、この事情は、回転部品の回転伝達部(回転部品が歯車である場合、該歯車の歯部が相当する。以下、「回転伝達部」という。)が、別の回転部品と連動するために、周方向または回転方向で所定幅を有する回転伝達要素(回転部品が歯車である場合、該歯車の歯が相当する。以下、「回転伝達要素」という。)の集合体で構成されるものに固有のものである。
As in the case of the rotation angle detection device, when the rotating parts that are linked to each other in order to detect the rotation angle of the rotation member are composed of gears (the main gear and the first and second gears), the number of teeth is an integer. And the gear module is determined from the viewpoint of the strength of the teeth, so when the rotation ratio between the main gear and the first and second gears is set, the main gear and the first and first gears are set. Each outer diameter (tooth tip circle diameter) of the second gear is determined. For this reason, the arrangement and combination of the main gear and the first and second gears, and the overall size of the rotating component group composed of the main gear and the first and second gears are limited by the number of teeth and the module. Therefore, the degree of freedom in designing the rotating component group is reduced. As a result, for example, it becomes difficult to arrange the rotating component group in a desired space, and the degree of freedom in arranging the rotating component group becomes small. In addition, downsizing of the rotating parts group is limited.
This is because the rotation transmission part of the rotating part (when the rotating part is a gear, the tooth part of the gear corresponds to this, hereinafter referred to as “rotation transmission part”) is linked with another rotating part. And a rotation transmission element having a predetermined width in the circumferential direction or the rotation direction (when the rotating component is a gear, the teeth of the gear correspond to each other, hereinafter referred to as “rotation transmission element”). Is unique.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回転角度検出装置において、回転部品の回転角度を検出するために互いに連動する主回転部品および副回転部品から構成される回転部品群の設計の自由度を大きくすることを目的とする。
そして、本発明は、さらに、主回転部品および副回転部品の接触面の形状を工夫することにより、回転部品の回転角度の検出精度の向上を図ることを目的とし、また、ステアリング装置のセンサハウジングを大型化することなく、センサハウジング内への回転角度検出装置の収容を可能とすることを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and in the rotation angle detection device, a rotation component group composed of a main rotation component and a sub rotation component that are interlocked with each other to detect the rotation angle of the rotation component. The purpose is to increase the degree of design freedom.
The present invention further aims to improve the detection accuracy of the rotation angle of the rotating component by devising the shape of the contact surface of the main rotating component and the sub rotating component, and the sensor housing of the steering device. An object of the present invention is to enable accommodation of a rotation angle detection device in a sensor housing without increasing the size of the sensor housing.

請求項1記載の発明は、回転部材(21)に設けられると共に回転中心線(L)を中心に前記回転部材(21)と一体に回転する主回転部品(41)と、前記主回転部品(41)に対して所定回転比で前記主回転部品(41)と連動して回転する副回転部品(51,61)と、前記副回転部品(51,61)の回転角度(θ1,θ2)に応じた検出信号(S1,S2)を出力する回転角度センサ(71,72)と、前記検出信号(S1,S2)に基づいて前記回転部材(21)の回転角度(θ)を検出する回転角度検出手段(49)とを備える回転角度検出装置(4)において、前記主回転部品(41)と前記副回転部品(51,61)との間での回転の伝達は、前記主回転部品(41)および前記副回転部品(51,61)の接触面(42,52;42,62)同士の摩擦により行われる回転角度検出装置(4)である。   The invention according to claim 1 includes a main rotating component (41) provided on the rotating member (21) and rotating integrally with the rotating member (21) about the rotation center line (L), and the main rotating component ( 41) with respect to the rotation angle (θ1, θ2) of the sub rotation component (51, 61) rotating in conjunction with the main rotation component (41) at a predetermined rotation ratio and the sub rotation component (51, 61). Rotation angle sensors (71, 72) for outputting corresponding detection signals (S1, S2), and rotation angles for detecting the rotation angle (θ) of the rotation member (21) based on the detection signals (S1, S2). In the rotation angle detection device (4) provided with the detection means (49), the transmission of rotation between the main rotating component (41) and the sub rotating component (51, 61) is transmitted to the main rotating component (41). ) And the contact surface (42, 2; 42, 62) is a rotation angle detection device is performed by friction between (4).

これによれば、回転部材と一体に回転する主回転部品と連動して回転する副回転部品の回転角度に応じた検出信号に基づいて回転部材の回転角度を検出する回転角度検出装置において、主回転部品および副回転部品間の回転の伝達が、互いに接触する主回転部品の接触面と副回転部品の接触面との間の摩擦により行われる。このため、所定回転比が設定された状態で、主回転部品および副回転部品の各接触面により構成される各回転伝達部の外径の設定の自由度、したがって主回転部品および副回転部品から構成される回転部品群の設計の自由度を、周方向または回転方向で所定幅を有する回転伝達要素の整数倍とする制約がある場合(例えば、主回転部品および副回転部品が歯車で構成される場合)に比べて、大きくすることができる。この結果、回転部品群の配置の自由度が大きくなり、また回転部品群の小型化が容易になる。   According to this, in the rotation angle detection device that detects the rotation angle of the rotation member based on the detection signal corresponding to the rotation angle of the sub rotation component that rotates in conjunction with the main rotation component that rotates integrally with the rotation member, Transmission of rotation between the rotating component and the sub-rotating component is performed by friction between the contact surface of the main rotating component and the contact surface of the sub-rotating component that are in contact with each other. For this reason, in a state where a predetermined rotation ratio is set, the degree of freedom in setting the outer diameter of each rotation transmission portion constituted by the contact surfaces of the main rotating component and the sub rotating component, and therefore from the main rotating component and the sub rotating component. When there is a restriction that the degree of freedom of design of the rotating component group to be configured is an integral multiple of a rotation transmitting element having a predetermined width in the circumferential direction or the rotating direction (for example, the main rotating component and the sub rotating component are configured by gears) Can be made larger than As a result, the degree of freedom of arrangement of the rotating component group is increased, and the rotating component group can be easily downsized.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の回転角度検出装置(4)において、前記副回転部品(51,61)は、第1副回転部品(51)と、前記第1副回転部品(51)の接触面(52)の外径とは異なる外径の前記接触面(62)を有する第2副回転部品(61)とであり、前記副回転部品(51,61)の前記回転角度(θ1,θ2)は、前記第1副回転部品(51)の第1回転角度(θ1)と、前記第2副回転部品(61)の第2回転角度(θ2)とであり、前記回転角度センサ(71,72)は、前記第1回転角度(θ1)に応じた前記検出信号(S1,S2)である第1検出信号(S1)を出力する第1回転角度センサ(71)と、前記第2回転角度(θ2)に応じた前記検出信号(S2)である第2検出信号(S2)を出力する第2回転角度センサ(72)とであるものである。
これによれば、副回転部品が、接触面の外径が異なる少なくとも2つの副回転部品から構成される場合にも、主回転部品および各副回転部品間での回転の伝達が摩擦により行われるので、回転部材および主回転部品に対する副回転部品の配置の自由度が大きくなる。さらに、各副回転部品の接触面の外径の設定の自由度が、第1,第2副回転部品が歯車で構成される場合に比べて、大きくなって、回転部品群の小型化が容易になる。
According to a second aspect of the present invention, in the rotation angle detecting device (4) according to the first aspect, the auxiliary rotating parts (51, 61) include a first auxiliary rotating part (51) and the first auxiliary rotating part. A second sub-rotation component (61) having the contact surface (62) having an outer diameter different from the outer diameter of the contact surface (52) of (51), and the rotation of the sub-rotation component (51, 61). The angles (θ1, θ2) are a first rotation angle (θ1) of the first sub-rotating component (51) and a second rotation angle (θ2) of the second sub-rotating component (61), and the rotation The angle sensor (71, 72) includes a first rotation angle sensor (71) that outputs a first detection signal (S1) that is the detection signal (S1, S2) according to the first rotation angle (θ1); A second detection signal (S2) that is the detection signal (S2) corresponding to the second rotation angle (θ2) is output. Those at a rotation angle sensor (72).
According to this, even when the sub-rotation component is composed of at least two sub-rotation components having different outer diameters of the contact surfaces, rotation transmission between the main rotation component and each sub-rotation component is performed by friction. As a result, the degree of freedom of arrangement of the sub-rotating parts with respect to the rotating member and the main rotating parts increases. Furthermore, the degree of freedom in setting the outer diameter of the contact surface of each sub-rotating component is greater than when the first and second sub-rotating components are configured with gears, and the size of the rotating component group can be easily reduced. become.

請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の回転角度検出装置(4)において、前記接触面(42,52,62)は、テーパ面(F)であるものである。
これによれば、接触面がテーパ面であることにより、接触面の面積を大きくすることができるので、互いに接触する接触面間での滑りを防止するための摩擦力の確保が容易になり、また接触圧力を低下させることができる。この結果、接触面;間での滑りが防止されるので、回転角度の検出精度が向上する。また、接触面での摩耗の発生を抑制できて、しかも回転部品の回転角度を良好な精度で検出できる期間を長期化できる。
According to a third aspect of the present invention, in the rotation angle detecting device (4) according to the first or second aspect, the contact surface (42, 52, 62) is a tapered surface (F).
According to this, since the contact surface is a tapered surface, the area of the contact surface can be increased, so it is easy to ensure the frictional force to prevent slippage between the contact surfaces that are in contact with each other. Further, the contact pressure can be reduced. As a result, slippage between the contact surfaces is prevented, so that the detection accuracy of the rotation angle is improved. Further, the occurrence of wear on the contact surface can be suppressed, and the period during which the rotation angle of the rotating component can be detected with good accuracy can be extended.

請求項4記載の発明は、請求項3に記載の回転角度検出装置(4)において、前記各接触面(42,52,62)の、前記回転中心線(L)を含む平面での縦断面形状は、1対の前記テーパ面(F1,F2)により形成されるV字状凸形状またはV字状凹形状であるものである。
これによれば、V字状凸形状の接触面とV字状凹形状の接触面とが接触するので、主回転部品と副回転部品との軸線方向での相対的な位置ズレを、接触面同士の接触のみで防止できる。この結果、前記位置ズレを防止するための専用の部材が不要になり、回転角度検出装置の構造を簡単化することができ、また回転角度検出装置を小型化できる。
また、1対のテーパ面により形成される角度を小さくすることにより、楔効果を発揮させて、各テーパ面に垂直な方向で該テーパ面に作用する力を大きくさせる楔効果を発揮させることができるので、接触面同士の間で作用する摩擦力が大きくなる。この結果、接触面同士の間での滑りの発生防止効果が向上して、副回転部品および回転部材の回転角度の検出精度が向上する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the rotation angle detecting device (4) according to the third aspect, a longitudinal section of each contact surface (42, 52, 62) in a plane including the rotation center line (L). The shape is a V-shaped convex shape or a V-shaped concave shape formed by the pair of tapered surfaces (F1, F2).
According to this, since the contact surface of the V-shaped convex shape and the contact surface of the V-shaped concave shape are in contact with each other, the relative positional deviation in the axial direction between the main rotating component and the sub-rotating component is changed. It can be prevented only by mutual contact. As a result, a dedicated member for preventing the displacement is not required, the structure of the rotation angle detection device can be simplified, and the rotation angle detection device can be miniaturized.
Further, by reducing the angle formed by the pair of tapered surfaces, the wedge effect can be exhibited, and the wedge effect that increases the force acting on the tapered surface in a direction perpendicular to each tapered surface can be exhibited. Since it can do, the frictional force which acts between contact surfaces becomes large. As a result, the effect of preventing the occurrence of slippage between the contact surfaces is improved, and the detection accuracy of the rotation angle of the sub-rotating component and the rotating member is improved.

請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の回転角度検出装置(4)において、前記接触面(42,52;42,62)同士の接触部(T1;T2)において、前記接触面(42,52;42,62)同士を互いに押圧させる押圧部材(45,55,65)を備えるものである。
これによれば、押圧部材により、接触部において接触面同士が互いを押圧するので、その分、接触面同士の間での摩擦力が大きくなる。この結果、接触面同士の間での滑りの発生防止効果が向上して、副回転部品および回転部材の回転角度の検出精度が向上する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the rotation angle detection device (4) according to any one of the first to fourth aspects, the contact portion (T1; T2) between the contact surfaces (42, 52; 42, 62). ), Pressing members (45, 55, 65) for pressing the contact surfaces (42, 52; 42, 62) with each other are provided.
According to this, since the contact surfaces press each other at the contact portion by the pressing member, the frictional force between the contact surfaces increases accordingly. As a result, the effect of preventing the occurrence of slippage between the contact surfaces is improved, and the detection accuracy of the rotation angle of the sub-rotating component and the rotating member is improved.

請求項6記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の回転角度検出装置(4)と、ステアリング操作部材(10)による操舵トルクを検出するトルク検出装置(5)と、センサハウジング(13)とを備えるステアリング装置(1)において、前記回転部材(21)の前記回転角度(θ)は、前記ステアリング操作部材(10)の操作に基づく操舵角(θ)であり、前記回転角度検出装置(4)は、前記トルク検出装置(5)と共に前記センサハウジング内に収容されるものである。
これによれば、回転角度検出装置においては、主回転部品および副回転部品の各接触面の外径の設定の自由度が大きくなることにより、回転部材および主回転部品に対する副回転部品の配置の自由度が大きく、また回転部品群の配置の自由度が大きいので、トルク検出装置が収容されるセンサハウジングを備えるステアリング装置において、センサハウジングを大型化することなく、該センサハウジング内に回転角度検出装置を収容させることができる。
The invention according to claim 6 is the rotation angle detection device (4) according to any one of claims 1 to 5, a torque detection device (5) for detecting a steering torque by the steering operation member (10), In the steering device (1) including the sensor housing (13), the rotation angle (θ) of the rotation member (21) is a steering angle (θ) based on an operation of the steering operation member (10), The rotation angle detection device (4) is housed in the sensor housing together with the torque detection device (5).
According to this, in the rotation angle detection device, the degree of freedom of setting the outer diameter of each contact surface of the main rotating component and the sub rotating component is increased, so that the arrangement of the sub rotating component with respect to the rotating member and the main rotating component can be improved. Since the degree of freedom is large and the degree of freedom of arrangement of the rotating parts group is large, in a steering device including a sensor housing in which a torque detection device is accommodated, the rotation angle is detected in the sensor housing without increasing the size of the sensor housing. The device can be accommodated.

本発明の回転角度検出装置によれば、回転部品の回転角度を検出するために互いに連動する主回転部品および副回転部品から構成される回転部品群の設計の自由度を大きくすることができる。
本発明の回転角度検出装置によれば、さらに、主回転部品および副回転部品の接触面の形状を工夫することにより、回転部品の回転角度の検出精度を向上させることができる。
本発明のステアリング装置によれば、ステアリング装置のセンサハウジングを大型化することなく、センサハウジング内に回転角度検出装置を収容することができる。
According to the rotation angle detection device of the present invention, it is possible to increase the degree of freedom in designing a rotating component group composed of a main rotating component and a sub rotating component that are linked to each other in order to detect the rotating angle of the rotating component.
According to the rotation angle detection device of the present invention, the detection accuracy of the rotation angle of the rotating component can be improved by devising the shapes of the contact surfaces of the main rotating component and the sub rotating component.
According to the steering device of the present invention, the rotation angle detection device can be accommodated in the sensor housing without increasing the size of the sensor housing of the steering device.

本発明の実施形態を示し、回転角度検出装置を備えるステアリング装置の要部縦断面図であり、図2のI−I線断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of a steering apparatus including a rotation angle detection device according to the embodiment of the present invention, and is a sectional view taken along line II in FIG. 2. 図1のII−II線断面での模式図である。It is a schematic diagram in the II-II line cross section of FIG. 図1の回転角度検出装置が備える磁石の斜視図である。It is a perspective view of the magnet with which the rotation angle detection apparatus of FIG. 1 is provided. 図1の回転角度検出装置により検出される検出信号および操舵角を説明するグラフである。It is a graph explaining the detection signal and steering angle which are detected by the rotation angle detection apparatus of FIG. 図1の実施形態の変形例を示し、図1の回転角度検出装置の要部縦断面での模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram of a main part longitudinal section of the rotation angle detection device of FIG. 1, showing a modification of the embodiment of FIG. 1. 図1の実施形態の別の変形例を示し、図5に相当する図である。It is a figure which shows another modification of embodiment of FIG. 1, and is equivalent to FIG. 図1の実施形態の別の変形例を示し、図2に相当する図である。It is a figure which shows another modification of embodiment of FIG. 1, and is equivalent to FIG.

以下、本発明の実施形態を、図1〜図7を参照して説明する。
図1を参照すると、回転角度検出装置4を備える機械としてのステアリング装置1は、車両としての自動車に搭載されて、その操舵輪を操舵する。
ステアリング装置1は、操舵角θ(図4参照)を検出する回転角度検出装置4のほかに、運転者が加える操作力としての操舵力により回転するステアリングホイール10を有する回転機構2と、回転機構2と連動して回転する入力軸20および出力軸21を有する連動装置としてのギヤボックス3と、ギヤボックス3から出力される力を操舵輪(図示されず)に伝達する伝達機構(図示されず)と、操舵力に基づくトルクである操舵トルクを検出するトルク検出装置5と、運転者がステアリングホイール10に加える操舵力を軽減する補助力を発生するアクチュエータとしての電動モータ31を有する補助力発生装置6と、電動モータ31の作動を制御する制御装置7と、を備える電動式のパワーステアリング装置である。
回転角度検出装置4により検出される操舵角θは、自動車の各種制御(例えば、四輪操舵、サスペンション装置またはブレーキ装置の各制御)に使用される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Referring to FIG. 1, a steering device 1 as a machine including a rotation angle detection device 4 is mounted on an automobile as a vehicle and steers the steered wheels.
In addition to the rotation angle detection device 4 that detects the steering angle θ (see FIG. 4), the steering device 1 includes a rotation mechanism 2 that includes a steering wheel 10 that rotates by a steering force as an operation force applied by the driver, and a rotation mechanism. 2 and a transmission mechanism (not shown) for transmitting the force output from the gear box 3 to a steered wheel (not shown). ), A torque detection device 5 that detects a steering torque that is a torque based on the steering force, and an auxiliary force generation having an electric motor 31 as an actuator that generates an auxiliary force that reduces the steering force applied to the steering wheel 10 by the driver. This is an electric power steering device including the device 6 and a control device 7 that controls the operation of the electric motor 31.
The steering angle θ detected by the rotation angle detection device 4 is used for various types of vehicle control (for example, four-wheel steering, suspension device or brake device control).

回転機構2は、操作部材としてのステアリング操作部材であるステアリングホイール10のほかに、ステアリングホイール10と連結される回転軸としてのステアリング軸11と、ステアリング軸11と入力軸20とを連結する回転連結部材12とを有する。そして、ステアリングホイール10の回転は、いずれもステアリングホイール10と共に回転するステアリング軸11、回転連結部材12および入力軸20を介して、出力軸21に伝達される。このとき、ステアリングホイール10から出力軸21に至る回転の伝達系は、1対1の回転角度の関係を有するように回転する。   In addition to the steering wheel 10 that is a steering operation member as an operation member, the rotation mechanism 2 is a rotation connection that connects the steering shaft 11 as a rotation shaft connected to the steering wheel 10 and the steering shaft 11 and the input shaft 20. Member 12. The rotation of the steering wheel 10 is transmitted to the output shaft 21 through the steering shaft 11, the rotary connecting member 12, and the input shaft 20 that rotate together with the steering wheel 10. At this time, the rotation transmission system from the steering wheel 10 to the output shaft 21 rotates so as to have a one-to-one rotation angle relationship.

ギヤボックス3は、車体に取り付けられるハウジング13と、ステアリングホイール10からの操舵力が伝達される回転軸としての入力軸20と、入力軸20の回転が伝達される回転軸としての出力軸21と、入力軸20と出力軸21とを相対回転可能に連結する回転軸としてのトーションバー22と、トーションバー22および出力軸21を順次介して伝達される入力軸20の回転に基づいて操舵輪を操舵するための駆動力を前記伝達機構に出力する駆動機構としてのラック・ピニオン機構23とを備える。   The gear box 3 includes a housing 13 attached to the vehicle body, an input shaft 20 as a rotating shaft to which a steering force from the steering wheel 10 is transmitted, and an output shaft 21 as a rotating shaft to which the rotation of the input shaft 20 is transmitted. The torsion bar 22 as a rotation shaft for connecting the input shaft 20 and the output shaft 21 so as to be relatively rotatable, and the steering wheel based on the rotation of the input shaft 20 transmitted through the torsion bar 22 and the output shaft 21 sequentially. A rack and pinion mechanism 23 is provided as a drive mechanism that outputs a driving force for steering to the transmission mechanism.

入力軸20、出力軸21、トーションバー22およびラック・ピニオン機構23を収容するハウジング13は、入力軸20を回転可能に支持する第1ハウジング14と、出力軸21を回転可能に支持すると共にラック・ピニオン機構23を収容する第2ハウジング15とを有する。
第1ハウジング14と、自動車の車体への取付部を有する第2ハウジング15とは、軸線方向での端部同士にて互いに結合手段としてのボルト16により結合されて一体化される。
The housing 13 that houses the input shaft 20, the output shaft 21, the torsion bar 22, and the rack and pinion mechanism 23 includes a first housing 14 that rotatably supports the input shaft 20, and a rack that supports the output shaft 21 rotatably. A second housing 15 that accommodates the pinion mechanism 23 is included.
The first housing 14 and the second housing 15 having a mounting portion to the vehicle body of the automobile are integrated by being coupled to each other by bolts 16 as coupling means at the ends in the axial direction.

ここで、軸線方向は、回転部材である出力軸21の回転中心線Lに平行な方向であるとする。また、径方向および周方向は、それぞれ、該回転中心線Lを中心とする径方向および周方向であるとする。そして、実施形態において、便宜上、図1に示されるように、上下方向は、軸線方向に平行な方向であるとし、軸線方向での一方向および他方向の一方が上方向であるとし、軸線方向での一方向および他方向の他方が下方向であるとする。   Here, the axial direction is assumed to be a direction parallel to the rotation center line L of the output shaft 21 which is a rotating member. Further, it is assumed that the radial direction and the circumferential direction are a radial direction and a circumferential direction around the rotation center line L, respectively. In the embodiment, for convenience, as shown in FIG. 1, the vertical direction is a direction parallel to the axial direction, and one direction in the axial direction and one of the other directions are the upward direction, and the axial direction It is assumed that the other of the one direction and the other direction is the downward direction.

回転機構2の構成部材であるステアリングホイール10、ステアリング軸11および回転連結部材12、そして入力軸20、トーションバー22および出力軸21は、いずれも回転部材である。また、出力軸21の回転中心線Lは、入力軸20の回転中心線と一致する。
ラック・ピニオン機構23は、出力軸21に設けられたピニオン24と、該ピニオン24と噛合するラック26が設けられたラック軸25とを有する。ピニオン24により駆動されて自動車の左右方向に往復運動するラック軸25は、前記伝達機構が有するタイロッドを介して、操舵輪を操舵する。
The steering wheel 10, the steering shaft 11 and the rotation connecting member 12, and the input shaft 20, the torsion bar 22 and the output shaft 21, which are constituent members of the rotation mechanism 2, are all rotation members. Further, the rotation center line L of the output shaft 21 coincides with the rotation center line of the input shaft 20.
The rack and pinion mechanism 23 includes a pinion 24 provided on the output shaft 21 and a rack shaft 25 provided with a rack 26 that meshes with the pinion 24. The rack shaft 25 that is driven by the pinion 24 and reciprocates in the left-right direction of the automobile steers the steered wheels via the tie rods that the transmission mechanism has.

トーションバー22の捩れ量に基づいて操舵トルクを検出するトルク検出装置5は、周知のものであり、例えば特開2007−93380号公報に開示されているように、入力軸20および出力軸21にそれぞれ周方向に間隔を置いて複数個設けられると共に軸線方向で空隙を挟んで互いに対向する磁性体からなる入力側コア27および出力側コア28と、該コア27,28を囲んで第1ハウジング14に取り付けられた円環状のコイル29とを備える。そして、ステアリングホイール10に加えられた操舵力によりトーションバー22に捩れが生じて、入力軸側コア27と出力軸側コア28との周方向での位置が相対的に変化することに起因して発生するコイル29での電圧変化に基づいて、操舵トルクが検出される。   A torque detection device 5 that detects a steering torque based on the amount of torsion of the torsion bar 22 is a well-known one. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-93380, the input shaft 20 and the output shaft 21 are connected to each other. Each of the first housing 14 is provided with an input side core 27 and an output side core 28 made of magnetic materials facing each other with a gap in the axial direction and with a gap in the circumferential direction, and surrounding the cores 27, 28. And an annular coil 29 attached thereto. The torsion bar 22 is twisted by the steering force applied to the steering wheel 10, and the circumferential positions of the input shaft side core 27 and the output shaft side core 28 change relatively. A steering torque is detected based on the generated voltage change in the coil 29.

ハウジング13内には、トルク検出装置5と、回転角度検出装置4が備える回転角度検出機構40とが、回転角度検出機構40の上方にトルク検出装置5が位置するように、軸線方向に直列に並んで配置される。したがって、ハウジング13は、トルク検出装置5および回転角度検出機構40を収容するセンサハウジングでもある。なお、別の例として、トルク検出装置5が回転角度検出機構40の下方に配置されてもよい。   In the housing 13, the torque detection device 5 and the rotation angle detection mechanism 40 included in the rotation angle detection device 4 are arranged in series in the axial direction so that the torque detection device 5 is positioned above the rotation angle detection mechanism 40. Arranged side by side. Therefore, the housing 13 is also a sensor housing that houses the torque detection device 5 and the rotation angle detection mechanism 40. As another example, the torque detection device 5 may be disposed below the rotation angle detection mechanism 40.

補助力発生装置6は、操舵トルクが入力される制御装置7により制御される電動モータ31と、電動モータ31のトルクをピニオン24に伝達する伝動機構としてのウォームギヤ32とを備える。第2ハウジング15に収容されるウォームギヤ32は、第2ハウジング15に取り付けられる電動モータ31の回転軸と一体に回転するウォーム33と、出力軸21に圧入により固定されて出力軸21と一体に回転するウォームホイール34とから構成される。
ハウジング13の外面に取り付けられる制御装置7は、中央演算処理装置および記憶装置などを備えるコンピュータから構成される。
The auxiliary force generation device 6 includes an electric motor 31 controlled by a control device 7 to which a steering torque is input, and a worm gear 32 as a transmission mechanism that transmits the torque of the electric motor 31 to the pinion 24. The worm gear 32 accommodated in the second housing 15 is fixed to the output shaft 21 by press fitting with the worm 33 that rotates integrally with the rotating shaft of the electric motor 31 attached to the second housing 15 and rotates integrally with the output shaft 21. And a worm wheel 34.
The control device 7 attached to the outer surface of the housing 13 is composed of a computer including a central processing unit and a storage device.

このようなステアリング装置1において、運転者がステアリングホイール10に加えた操舵力により発生する操舵トルクが入力軸20に伝達されると、操舵輪に作用する路面抵抗に起因して入力軸20はトーションバー22に捩りを生じさせつつ出力軸21を回転させ、ピニオン24により駆動されたラック軸25が左右方向(ラック軸25の軸方向である。)に移動する。同時に、制御装置7は、トーションバー22の捩れに基づいてトルク検出装置5により検出される操舵トルクに応じた補助力を発生するように電動モータ31を制御する。そして、電動モータ31による補助力がウォームギヤ32、出力軸21およびピニオン24を介してラック軸25に伝達されて、運転者の操舵力が軽減される。   In such a steering device 1, when a steering torque generated by a steering force applied by the driver to the steering wheel 10 is transmitted to the input shaft 20, the input shaft 20 is torsioned due to road resistance acting on the steering wheel. The output shaft 21 is rotated while twisting the bar 22, and the rack shaft 25 driven by the pinion 24 moves in the left-right direction (the axial direction of the rack shaft 25). At the same time, the control device 7 controls the electric motor 31 so as to generate an auxiliary force corresponding to the steering torque detected by the torque detection device 5 based on the twist of the torsion bar 22. Then, the auxiliary force by the electric motor 31 is transmitted to the rack shaft 25 via the worm gear 32, the output shaft 21 and the pinion 24, and the driver's steering force is reduced.

図1,図2を参照すると、ステアリングホイール10の操作角度である操舵角θを検出する回転角度検出装置4は、磁気抵抗素子71,72を有する回転角度検出機構40と、回転角度検出機構40からの検出信号S1,S2に基づいて操舵角θを検出する回転角度検出手段49とを備える。操舵角θは、この実施形態では出力軸21の回転角度である。なお、操舵の方向は、トルク検出装置5や磁気抵抗素子71,72、またはそれら以外の周知の手段により検出可能である。   Referring to FIGS. 1 and 2, a rotation angle detection device 4 that detects a steering angle θ that is an operation angle of the steering wheel 10 includes a rotation angle detection mechanism 40 having magnetoresistive elements 71 and 72, and a rotation angle detection mechanism 40. Rotation angle detecting means 49 for detecting the steering angle θ based on the detection signals S1, S2 from The steering angle θ is the rotation angle of the output shaft 21 in this embodiment. The steering direction can be detected by the torque detection device 5, the magnetoresistive elements 71 and 72, or other known means.

回転角度検出機構40は、回転中心線Lと同じ回転中心線を中心に回転する主回転部品41と、主回転部品41と連動して回転する副回転部品を構成する第1,第2副回転部品51,61と、各副回転部品51,61の回転角度である副回転角度としての第1,第2回転角度θ1,θ2(図4参照)に応じた検出信号としての第1,第2検出信号S1,S2を出力する回転角度センサを構成する第1,第2回転角度センサとしての第1,第2磁気抵抗素子71,72と、第1,第2磁気抵抗素子71,72による検出対象部である磁気発生部材としての磁石である第1,第2磁石81,82とを備える。互いに連動する主回転部品41および副回転部品51,61は、回転部品群Rを構成する。   The rotation angle detection mechanism 40 includes a main rotation component 41 that rotates around the same rotation center line as the rotation center line L, and first and second sub rotations that constitute a sub rotation component that rotates in conjunction with the main rotation component 41. The first and second detection signals as the detection signals according to the first and second rotation angles θ1 and θ2 (see FIG. 4) as the sub-rotation angles that are the rotation angles of the sub-rotation components 51 and 61. Detection by first and second magnetoresistive elements 71 and 72 as first and second rotation angle sensors constituting a rotation angle sensor that outputs detection signals S1 and S2, and detection by first and second magnetoresistive elements 71 and 72 And first and second magnets 81 and 82, which are magnets as magnetism generating members that are target portions. The main rotating component 41 and the sub rotating components 51 and 61 that are interlocked with each other constitute a rotating component group R.

主回転部品41は、出力軸21に対して、該出力軸21と一体に回転するように設けられる。そのために、主回転部品41は、出力軸21に対して、軸線方向および周方向に移動不能に固定される。
なお、別の例として、主回転部品41は、出力軸21に対して、例えばセレーション結合により、軸線方向に移動可能に、周方向に移動不能またはほぼ移動不能に結合されてもよい。このとき、軸線方向での主回転部品41の移動を規制するためには、ストッパが設けられる。
The main rotating component 41 is provided so as to rotate integrally with the output shaft 21 with respect to the output shaft 21. Therefore, the main rotating component 41 is fixed to the output shaft 21 so as not to move in the axial direction and the circumferential direction.
As another example, the main rotating component 41 may be coupled to the output shaft 21 so as to be movable in the axial direction, for example, by serration coupling, and to be immovable or substantially immovable in the circumferential direction. At this time, a stopper is provided to restrict the movement of the main rotating component 41 in the axial direction.

第1,第2副回転部品51,61は、出力軸21に固定されて設けられた主回転部品41に対して径方向外方に、周方向に間隔を置いて配置される。各副回転部品51,61は、ハウジング13に設けられた支持部である支持板17に軸受90を介して回転可能に支持され、その回転中心線L1,L2は、主回転部品41の回転中心線でもある回転中心線Lに平行である。   The first and second auxiliary rotating parts 51 and 61 are disposed radially outwardly with respect to the main rotating part 41 provided fixed to the output shaft 21 and spaced in the circumferential direction. The sub-rotating parts 51 and 61 are rotatably supported by a support plate 17 that is a support portion provided in the housing 13 via a bearing 90, and the rotation center lines L 1 and L 2 are the rotation centers of the main rotating part 41. It is parallel to the rotation center line L which is also a line.

軸受90は、支持板17に径方向での位置が調整可能に取り付けられて設けられるホルダ91,92に保持される。このため、各副回転部品51,61は、位置調整可能な調整部材であるホルダ91,92に軸受90を介して支持されるので、ホルダ91,92を通じて各副回転部品51,61を主回転部品41に向けて径方向に移動させることにより、主回転部品41に対して各副回転部品51,61を径方向内方に押し付ける押圧力(または、径方向で主回転部品41および各副回転部品51,61を互いに押し付ける押圧力)を高め、ひいては摩擦力を高めることが可能になって、径方向で互いに接触する主回転部品41の接触面42と各副回転部品51,61の接触面52,62との間での滑りの発生防止効果が高められる。   The bearing 90 is held by holders 91 and 92 that are provided on the support plate 17 so that the position in the radial direction is adjustable. For this reason, each of the sub-rotating parts 51 and 61 is supported by the holders 91 and 92, which are position-adjustable adjusting members, via the bearings 90. By moving in the radial direction toward the component 41, the pressing force pressing the sub-rotating components 51 and 61 radially inward against the main rotating component 41 (or the main rotating component 41 and each sub-rotating in the radial direction). It is possible to increase the pressing force that presses the components 51 and 61 against each other, and consequently increase the frictional force, so that the contact surface 42 of the main rotating component 41 and the contact surfaces of the sub rotating components 51 and 61 that are in contact with each other in the radial direction. The effect of preventing the occurrence of slipping between 52 and 62 is enhanced.

主回転部品41と第1副回転部品51との間での回転(または、トルク)の伝達、および、主回転部品41と第2副回転部品61との間での回転(または、トルク)の伝達は、それぞれ、主回転部品41および第1副回転部品51の互いの接触面42,52同士の摩擦、および、主回転部品41および第2副回転部品61の互いの接触面42,62同士の摩擦により行われる。
各接触面42,52,62は、円板状の部材である各回転部品41,51,61の外周面であり、各回転中心線L,L1,L2を中心軸線とする回転面であり、さらに回転部品41,51;41,61同士の間で回転を伝達する回転伝達部である。
Transmission of rotation (or torque) between the main rotation component 41 and the first sub rotation component 51 and rotation (or torque) between the main rotation component 41 and the second sub rotation component 61 Transmission is the friction between the contact surfaces 42 and 52 of the main rotating component 41 and the first sub rotating component 51, and the contact surfaces 42 and 62 of the main rotating component 41 and the second sub rotating component 61, respectively. This is done by friction.
Each contact surface 42, 52, 62 is an outer peripheral surface of each rotating component 41, 51, 61 that is a disk-shaped member, and is a rotating surface having each rotation center line L, L1, L2 as a central axis. Furthermore, it is a rotation transmission part which transmits rotation between rotation components 41 and 51; 41,61.

各接触面42,52,62では、接触部T1;T2において互いに接触する接触面42,52;42,62同士の間での滑りを防止するために、摩擦係数が大きいこと、または発生する摩擦力が大きいことが好ましいことから、各接触面42,52,62は、高摩擦係数を有する摩擦面である。そのために、各接触面42,52,62は、例えば、粗面により形成され、または、各回転部品41,51,61において該接触面42,52,62を有する部位である外周部が少なくとも高摩擦係数の材料(例えば、ブレーキ装置に使用される高摩擦材料または摩擦係数が0.5以上の材料であり、以下、「高摩擦材料」という。)で形成されることで形成され、または、高摩擦材料の膜または層により形成される。   In each of the contact surfaces 42, 52, 62, a friction coefficient is large or friction is generated in order to prevent slippage between the contact surfaces 42, 52; 42, 62 that are in contact with each other at the contact portion T1; T2. Since it is preferable that the force is large, each of the contact surfaces 42, 52, and 62 is a friction surface having a high friction coefficient. Therefore, each contact surface 42, 52, 62 is formed of, for example, a rough surface, or the outer peripheral portion that is the portion having the contact surface 42, 52, 62 in each rotary component 41, 51, 61 is at least high. Formed of a material having a coefficient of friction (for example, a high friction material used in a brake device or a material having a coefficient of friction of 0.5 or more, hereinafter referred to as “high friction material”), or Formed by a film or layer of high friction material.

第1,第2副回転部品51,61の外径は、主回転部品41の外径よりも小さく、第1副回転部品51の外径は第2副回転部品61の外径よりも小さい。ここで、各回転部品41,51,61の外径は、この実施形態では各接触面42,52,62の外径である。そして、各回転部品41,51,61において、各接触面42,52,62の外径は、主回転部品41,51,61に対する各副回転部品41,51,61の回転比である所定回転比を決める外径である。例えば、第1,第2副回転部品51,61は、主回転部品41の回転がA回であるとき、それぞれB回およびC回、それぞれ回転する外径に設定される。
ここで、A,B,Cは、互いに異なる整数(自然数)または整数以外の数であり、A<B<Cである。そして、主回転部品41に対する第1回転部品51の所定回転比は、B/Aであり、主回転部品41に対する第2回転部品61の所定回転比は、C/Aである。
The outer diameters of the first and second auxiliary rotating parts 51 and 61 are smaller than the outer diameter of the main rotating part 41, and the outer diameter of the first auxiliary rotating part 51 is smaller than the outer diameter of the second auxiliary rotating part 61. Here, the outer diameter of each rotary component 41, 51, 61 is the outer diameter of each contact surface 42, 52, 62 in this embodiment. In each rotating component 41, 51, 61, the outer diameter of each contact surface 42, 52, 62 is a predetermined rotation that is a rotation ratio of each sub rotating component 41, 51, 61 with respect to the main rotating component 41, 51, 61. The outer diameter that determines the ratio. For example, when the rotation of the main rotating component 41 is A times, the first and second auxiliary rotating components 51 and 61 are set to outer diameters that rotate B times and C times, respectively.
Here, A, B, and C are different integers (natural numbers) or numbers other than integers, and A <B <C. The predetermined rotation ratio of the first rotation component 51 to the main rotation component 41 is B / A, and the predetermined rotation ratio of the second rotation component 61 to the main rotation component 41 is C / A.

各接触面42,52,62の全体または一部は、回転中心線Lを中心軸線とするテーパ面Fである。そして、テーパ面Fを、その法線が径方向外方に向かうにつれて上方(軸線方向での一方向である。)に向いている第1テーパ面F1と、その法線が径方向外方に向かうにつれて下方(前記一方向とは反対方向であり、軸線方向での他方向である。)に向いている第2テーパ面F2とするとき、主回転部品41と副回転部品51,61とは、主回転部品41の接触面42が、第1テーパ面F1および第2テーパ面F2のうちの一方のテーパ面であるとき、副回転部品51,61の接触面52,62が、第1テーパ面F1および第2テーパ面F2のうちの他方のテーパ面で、互いに接触する。   All or a part of each contact surface 42, 52, 62 is a tapered surface F having the rotation center line L as a central axis. The taper surface F has a first taper surface F1 that faces upward (one direction in the axial direction) as its normal line goes radially outward, and its normal line goes radially outward. When the second taper surface F2 is directed downward (the direction opposite to the one direction and the other direction in the axial direction) as it goes, the main rotating component 41 and the sub rotating components 51 and 61 are: When the contact surface 42 of the main rotating component 41 is one of the first tapered surface F1 and the second tapered surface F2, the contact surfaces 52, 62 of the auxiliary rotating components 51, 61 are the first tapered surface. The other tapered surface of the surface F1 and the second tapered surface F2 contacts each other.

この実施形態において、各接触面42,52,62の全体または一部は、回転中心線Lに対する直交平面を対称面とする1対のテーパ面F1,F2から構成される。そして、接触面42,52,62の縦断面形状は、V字状凸形状またはV字状凹形状である。そして、主回転部品41と副回転部品51,61は、接触面42,52;42,62のテーパ面F1,F2において互いに接触する。ここで、縦断面形状とは、回転中心線Lを含む平面での断面形状である。
したがって、主回転部品41と各副回転部品51,61とは、主回転部品41の接触面42が、V字状凸形状およびV字状凹形状のうちの一方のV字状形状であるテーパ面F1,F2であるとき、副回転部品51,61の接触面52,62が、V字状凸形状およびV字状凹形状のうちの他方のV字状形状であるテーパ面F2,F1で、互いに接触する。
In this embodiment, all or a part of each contact surface 42, 52, 62 is composed of a pair of tapered surfaces F1, F2 whose planes of symmetry are orthogonal to the rotation center line L. And the longitudinal cross-sectional shape of the contact surfaces 42, 52, 62 is a V-shaped convex shape or a V-shaped concave shape. The main rotating component 41 and the sub rotating components 51 and 61 are in contact with each other on the tapered surfaces F1 and F2 of the contact surfaces 42 and 52; Here, the vertical cross-sectional shape is a cross-sectional shape on a plane including the rotation center line L.
Therefore, the main rotating component 41 and each of the sub rotating components 51 and 61 are such that the contact surface 42 of the main rotating component 41 is a V-shaped one of a V-shaped convex shape and a V-shaped concave shape. When the surfaces are F1 and F2, the contact surfaces 52 and 62 of the sub-rotating parts 51 and 61 are tapered surfaces F2 and F1 that are the other V-shaped of the V-shaped convex shape and the V-shaped concave shape. , Contact each other.

図3に示されるように、各磁石81,82は、半円柱状のN極と半円柱状のS極とを有する円柱状の永久磁石から構成される。そして、図1,図2に示されるように、第1,第2副回転部品51,61とそれぞれ一体に回転する第1,第2磁石81,82は、その回転中心線が第1,第2副回転部品51,61の回転中心線L1,L2とそれぞれ一致するように、第1,第2回転部品51,61に固定されて設けられる。   As shown in FIG. 3, each of the magnets 81 and 82 is composed of a cylindrical permanent magnet having a semi-cylindrical N pole and a semi-cylindrical S pole. As shown in FIGS. 1 and 2, the first and second magnets 81 and 82 that rotate integrally with the first and second sub-rotating components 51 and 61 have first and second rotation center lines. It is fixed to the first and second rotating parts 51 and 61 so as to coincide with the rotation center lines L1 and L2 of the two sub rotating parts 51 and 61, respectively.

第1,第2磁気抵抗素子71,72は、軸線方向で第1,第2磁石81,82とそれぞれ対向して配置されるように第1ハウジング14に固定されて設けられる。磁気検出素子である各磁気抵抗素子71,72は、対応する各磁石81,82により形成される磁界の向きにより、異なる抵抗値を示す。   The first and second magnetoresistive elements 71 and 72 are fixed to the first housing 14 so as to be disposed opposite to the first and second magnets 81 and 82 in the axial direction. The magnetoresistive elements 71 and 72 that are magnetic detection elements exhibit different resistance values depending on the direction of the magnetic field formed by the corresponding magnets 81 and 82.

図1を参照すると、回転角度検出手段49は、第1,第2磁気抵抗素子71,72から出力される検出信号S1,S2を処理して、出力軸21の回転角度である主回転角度、すなわち操舵角θを算出する算出手段であり、制御装置7に備えられる。
なお、別の例として、回転角度検出手段49は、制御装置7とは別個に、マイクロプロセッサを備えると共にハウジング13内に配置される制御装置の一部により構成されてもよい。この場合、回転角度検出装置4の全体をハウジング13内に収容することが可能になる。
Referring to FIG. 1, the rotation angle detection means 49 processes the detection signals S1 and S2 output from the first and second magnetoresistive elements 71 and 72 to obtain a main rotation angle that is a rotation angle of the output shaft 21, That is, it is a calculation means for calculating the steering angle θ, and is provided in the control device 7.
As another example, the rotation angle detection means 49 may be configured by a part of a control device that includes a microprocessor and is disposed in the housing 13, separately from the control device 7. In this case, the entire rotation angle detection device 4 can be accommodated in the housing 13.

そして、操舵角θは、回転角度検出手段49により、以下のようにして検出される。
図1,図4を参照すると、各磁気抵抗素子71,72の電気抵抗値は磁界の方向に応じて変化することから、各磁気抵抗素子71,72には、各副回転部品51,61と一体に回転する各磁石81,82により、各副回転部品51,61の半回転(180°)毎の回転を1周期とする正弦波状に変化する抵抗値の変化が生じる。このため、各磁気抵抗素子71,72による電圧変化に対応して、180°を周期とする第1,第2検出信号S1,S2が得られる。
The steering angle θ is detected by the rotation angle detection means 49 as follows.
Referring to FIGS. 1 and 4, the electric resistance values of the magnetoresistive elements 71 and 72 change according to the direction of the magnetic field. The magnets 81 and 82 that rotate integrally cause a change in resistance value that changes in a sinusoidal shape with the rotation every half rotation (180 °) of each sub-rotation component 51 and 61 as one cycle. Therefore, the first and second detection signals S1 and S2 having a period of 180 ° are obtained corresponding to the voltage change by the magnetoresistive elements 71 and 72.

回転角度検出手段49は、主回転部品41の回転角度(すなわち、操舵角θ)を算出しやすくするために、第1,第2磁気抵抗素子71,72から入力される正弦波状のそれぞれの前記第1,第2検出信号S1,S2を、図4に示されるように、各副回転部品51,61の1回転(360°)毎の回転を1周期とする鋸歯状の第1,第2二次検出信号S12,S22に変換する。   The rotation angle detection means 49 makes it easy to calculate the rotation angle of the main rotating component 41 (ie, the steering angle θ), and each of the sine wave-like input from the first and second magnetoresistive elements 71 and 72. As shown in FIG. 4, the first and second detection signals S1 and S2 are sawtooth-shaped first and second, each of which rotates each rotation (360 °) of each of the sub-rotating components 51 and 61 as one cycle. Conversion into secondary detection signals S12 and S22.

そして、回転角度検出手段49は、第1,第2二次検出信号S12,S22に基づいて、ステアリングホイール10のA回の回転に対応する出力軸21のA回の回転での直線状の回転角度用検出信号Sに変換することにより、操舵角θが検出される。なお、図4では、前記回転のA,B,Cが整数である場合の例が示されている。   Then, the rotation angle detecting means 49 is linearly rotated by the A rotation of the output shaft 21 corresponding to the A rotation of the steering wheel 10 based on the first and second secondary detection signals S12 and S22. By converting the angle detection signal S, the steering angle θ is detected. FIG. 4 shows an example in which the rotations A, B, and C are integers.

この回転角度用検出信号Sは、例えば、主回転角度の原点(図4では、「0」で示される。)からの第1二次検出信号S12の第1積算値S13(図4に太い二点鎖線で一部が示される。)から第2二次検出信号S22の第2積算値S23(図4に細い二点鎖線で一部が示される。)を減算することにより、出力軸21の回転、すなわちステアリングホイール10の回転に比例する信号として得られる。ここで、第1,第2積算値S12,S23は、第1,第2回転角度θ1,θ2にそれぞれ相当する。
そして、操舵角θに相当する回転角度用検出信号Sが、第1,第2二次検出信号S12,S22の減算により算出されることから、各磁気抵抗素子71,72の第1,第2検出信号S1,S2に対する温度の影響を相殺できるので、操舵角θの検出精度を高めることができる。
なお、ステアリング装置1においては、図4に示されるように、操舵角θ(主回転角度)の回転角度範囲での中央位置としての720°の回転角度が、ステアリングホイール10の中立位置に対応する基準回転角度になるように設定される。
This rotation angle detection signal S is, for example, a first integrated value S13 of the first secondary detection signal S12 from the origin of the main rotation angle (indicated by “0” in FIG. 4) By subtracting the second integrated value S23 (partially indicated by a thin two-dot chain line in FIG. 4) of the second secondary detection signal S22 from the part indicated by the chain line), the output shaft 21 It is obtained as a signal proportional to the rotation, that is, the rotation of the steering wheel 10. Here, the first and second integrated values S12 and S23 correspond to the first and second rotation angles θ1 and θ2, respectively.
Since the rotation angle detection signal S corresponding to the steering angle θ is calculated by subtraction of the first and second secondary detection signals S12 and S22, the first and second of the magnetoresistive elements 71 and 72 are calculated. Since the influence of temperature on the detection signals S1 and S2 can be offset, the detection accuracy of the steering angle θ can be increased.
In the steering device 1, as shown in FIG. 4, the rotation angle of 720 ° as the central position in the rotation angle range of the steering angle θ (main rotation angle) corresponds to the neutral position of the steering wheel 10. The reference rotation angle is set.

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
回転角度検出装置4は、ステアリング装置1の回転軸である出力軸21に設けられると共に回転中心線Lを中心に出力軸21と一体に回転する主回転部品41と、所定回転比で主回転部品41と連動して回転する第1,第2副回転部品51,61と、第1,第2副回転部品51,61の第1,第2回転角度θ1,θ2に応じた第1,第2検出信号S1,S2を出力する第1,第2磁気抵抗素子71,72と、第1,第2検出信号S1,S2に基づいて操舵角θを検出する回転角度検出手段49とを備え、主回転部品41と第1,第2副回転部品51,61との間での回転の伝達は、主回転部品41および第1,第2副回転部品51,61の接触面42,52;42,62同士の摩擦により行われる。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
The rotation angle detection device 4 is provided on the output shaft 21 that is the rotation shaft of the steering device 1 and rotates together with the output shaft 21 around the rotation center line L, and the main rotation component at a predetermined rotation ratio. First and second sub-rotating parts 51 and 61 that rotate in conjunction with 41, and first and second rotation angles θ1 and θ2 corresponding to the first and second rotation angles θ1 and θ2 of the first and second sub-rotating parts 51 and 61, respectively. First and second magnetoresistive elements 71 and 72 that output detection signals S1 and S2, and rotation angle detection means 49 that detects a steering angle θ based on the first and second detection signals S1 and S2, respectively. Transmission of rotation between the rotating component 41 and the first and second auxiliary rotating components 51, 61 is performed by contacting the contact surfaces 42, 52; 42, 42 of the main rotating component 41 and the first and second auxiliary rotating components 51, 61. It is performed by friction between 62.

この構造により、主回転部品41および第1,第2副回転部品51,61間の回転の伝達が、互いに接触する主回転部品41の接触面42と第1,第2副回転部品51,61の接触面52,62との間の摩擦により行われる。このため、主回転部品41および第1,第2副回転部品51,61間の所定回転比が設定された状態で、主回転部品41および第1,第2副回転部品51,61の各接触面42,52,62(すなわち、各回転伝達部)の外径の設定の自由度、したがって主回転部品41および副回転部品51,61から構成される回転部品群Rの設計の自由度を、周方向または回転方向で所定幅を有する回転伝達要素の整数倍とする制約がある場合(仮に、主回転部品41および第1,第2副回転部品51,61が歯車で構成される場合)に比べて、大きくすることができる。この結果、回転部品群Rの配置の自由度が大きくなり、また回転部品群Rの小型化が容易になる。   With this structure, the transmission of rotation between the main rotating component 41 and the first and second auxiliary rotating components 51 and 61 causes the contact surface 42 of the main rotating component 41 and the first and second auxiliary rotating components 51 and 61 to contact each other. This is done by friction between the contact surfaces 52 and 62. Therefore, each contact between the main rotating component 41 and the first and second sub rotating components 51 and 61 in a state where a predetermined rotation ratio between the main rotating component 41 and the first and second sub rotating components 51 and 61 is set. The degree of freedom in setting the outer diameter of the surfaces 42, 52, 62 (that is, each rotation transmission portion), and thus the degree of freedom in designing the rotating component group R composed of the main rotating component 41 and the sub rotating components 51, 61, When there is a restriction that is an integral multiple of a rotation transmission element having a predetermined width in the circumferential direction or the rotation direction (assuming that the main rotating component 41 and the first and second auxiliary rotating components 51 and 61 are constituted by gears) In comparison, it can be enlarged. As a result, the degree of freedom of arrangement of the rotating component group R is increased, and the rotating component group R can be easily downsized.

また、副回転部品が、接触面52,62の外径が異なる少なくとも2つの第1,第2副回転部品51,61から構成される場合にも、主回転部品41および各副回転部品51,61間での回転の伝達が摩擦により行われるので、出力軸21および主回転部品41に対する第1,第2副回転部品51,61の配置の自由度が大きくなる。さらに、各副回転部品51,61の接触面52,62の外径の設定の自由度が、仮に第1,第2副回転部品51,61が歯車で構成される場合に比べて、大きくなって、回転部品群Rの小型化が容易になる。   Further, when the sub-rotation component is composed of at least two first and second sub-rotation components 51 and 61 having different outer diameters of the contact surfaces 52 and 62, the main rotation component 41 and each sub-rotation component 51, 61 Since the transmission of rotation between 61 is performed by friction, the degree of freedom of arrangement of the first and second auxiliary rotating parts 51 and 61 with respect to the output shaft 21 and the main rotating part 41 is increased. Furthermore, the degree of freedom in setting the outer diameters of the contact surfaces 52 and 62 of the sub-rotating components 51 and 61 is greater than when the first and second sub-rotating components 51 and 61 are configured with gears. Thus, the rotating component group R can be easily downsized.

各回転部品41,51,61の各接触面42,52,62は、回転中心線Lを中心軸線とするテーパ面Fであることにより、回転中心線Lに平行な軸線方向での接触面42,52,62の幅を小さくすることによる軸線方向での各回転部品41,51,61の小型化を可能としながら、接触面42,52,62の面積を大きくすることができるので、互いに接触する接触面42,52;42,62間での滑りを防止するための摩擦力の確保が容易になり、また接触圧力を低下させることができる。この結果、接触面42,52;42,62間での滑りが防止されるので、操舵角θの検出精度が向上する。また、接触面42,52,62での摩耗の発生を抑制できて、第1,第2回転角度θ1,θ2および操舵角θを良好な精度で検出できる期間を長期化できる。   The contact surfaces 42, 52, 62 of the rotary components 41, 51, 61 are tapered surfaces F having the rotation center line L as the central axis, so that the contact surfaces 42 in the axial direction parallel to the rotation center line L are obtained. , 52, 62 by reducing the width of the rotary parts 41, 51, 61 in the axial direction by reducing the width of the contact surfaces 42, 52, 62. It is easy to secure a frictional force for preventing slippage between the contact surfaces 42, 52; 42, 62, and the contact pressure can be reduced. As a result, since the slip between the contact surfaces 42, 52; 42, 62 is prevented, the detection accuracy of the steering angle θ is improved. Further, the occurrence of wear on the contact surfaces 42, 52, 62 can be suppressed, and the period during which the first and second rotation angles θ1, θ2 and the steering angle θ can be detected with good accuracy can be extended.

各接触面42,52,62の、回転中心線Lを含む平面での断面での縦断面形状は、1対のテーパ面F1,F2により形成されるV字状凸形状またはV字状凹形状である。この構造により、V字状凸形状の接触面52,62とV字状凹形状の接触面42とが接触するので、主回転部品41と各副回転部品51,61との軸線方向での相対的な位置ズレを、接触面42,52;42,62同士の接触のみで防止できる。この結果、前記位置ズレを防止するための専用の部材が不要になり、回転角度検出装置4の構造を簡単化することができ、また回転角度検出装置4を小型化できる。   Each contact surface 42, 52, 62 has a V-shaped convex shape or a V-shaped concave shape formed by a pair of tapered surfaces F1, F2 in a cross section in a plane including the rotation center line L. It is. With this structure, the V-shaped convex contact surfaces 52 and 62 and the V-shaped concave contact surface 42 come into contact with each other, so that the relative relationship in the axial direction between the main rotating component 41 and the sub-rotating components 51 and 61 is established. Can be prevented only by contact between the contact surfaces 42, 52; As a result, a dedicated member for preventing the displacement is not required, the structure of the rotation angle detection device 4 can be simplified, and the rotation angle detection device 4 can be reduced in size.

回転角度検出装置4においては、出力軸21および主回転部品41に対する第1,第2副回転部品51,61の配置の自由度が大きく、また回転部品群Rの配置の自由度が大きいので、トルク検出装置5が収容されるハウジング13を備えるステアリング装置1において、ハウジング13を大型化することなく、該ハウジング13内に回転角度検出装置4を収容させることができる。   In the rotation angle detection device 4, the degree of freedom of arrangement of the first and second sub-rotation parts 51 and 61 relative to the output shaft 21 and the main rotation part 41 is large, and the degree of freedom of arrangement of the rotation part group R is large. In the steering device 1 including the housing 13 in which the torque detection device 5 is accommodated, the rotation angle detection device 4 can be accommodated in the housing 13 without increasing the size of the housing 13.

以下、図5〜図7を参照して、前記実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。なお、前記実施形態の部材等と同一の部材等または対応する部材等については、必要に応じて同一の符号が使用されている。   Hereinafter, with reference to FIGS. 5 to 7, an embodiment in which a part of the configuration of the embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration. In addition, the same code | symbol is used as needed about the same member etc. as the member of the said embodiment, or a corresponding member.

図5,図6を参照すると、主回転部品41および各副回転部品51,61は、単一のテーパ面F1またはテーパ面F2からなる接触面42,52;42,62同士で接触する。
より具体的には、図5を参照すると、各回転中心線L1,L2は、回転中心線Lに平行であり、主回転部品41の接触面42が、第1テーパ面F1および第2テーパ面F2のうちの一方のテーパ面であるとき、各副回転部品51,61の接触面52,62が、第1テーパ面F1および第2テーパ面F2のうちの他方のテーパ面で、互いに接触する。図5には、主回転部品41の接触面42が、第2テーパ面F2であり、各副回転部品51,61の接触面52,62が、第1テーパ面F1である例が示されている。
Referring to FIGS. 5 and 6, the main rotating component 41 and the auxiliary rotating components 51 and 61 are in contact with each other at the contact surfaces 42 and 52; 42 and 62 each having a single tapered surface F 1 or a tapered surface F 2.
More specifically, referring to FIG. 5, each rotation center line L1, L2 is parallel to the rotation center line L, and the contact surface 42 of the main rotating component 41 is the first tapered surface F1 and the second tapered surface. When it is one of the tapered surfaces of F2, the contact surfaces 52 and 62 of the sub-rotating parts 51 and 61 are in contact with each other at the other tapered surface of the first tapered surface F1 and the second tapered surface F2. . FIG. 5 shows an example in which the contact surface 42 of the main rotating component 41 is the second tapered surface F2, and the contact surfaces 52 and 62 of the auxiliary rotating components 51 and 61 are the first tapered surface F1. Yes.

図6を参照すると、各回転中心線L1,L2は、回転中心線Lを含む平面であって異なる平面上、または同一の平面上で、回転中心線Lと交差する位置にある。そして、主回転部品41の接触面42は、主回転部品41の外周面48bであると共に、第1テーパ面F1または第2テーパ面F2であり、各副回転部品51,61の接触面52,62は、各回転中心線L1,L2を中心軸線とするテーパ面Fである。図6には、主回転部品41の接触面42が、第1テーパ面F1である例が示されている。
ここで、軸受90を保持するホルダは、軸線方向で主回転部品41および各副回転部品51,61を互いに押し付ける押圧力が作用するように、軸線方向に位置調整可能にハウジング13(図1参照)に設けられる支持部(図示されず)に取り付けられて設けられる。
なお、図6に示される変形例において、接触面42は、主回転部品41の外周面48bよりも径方向内方で、かつ軸線方向での端面(上端面48bまたは下端面48c)に形成されてもよい。
Referring to FIG. 6, each of the rotation center lines L1 and L2 is a plane that includes the rotation center line L and is on a different plane or the same plane and intersects the rotation center line L. The contact surface 42 of the main rotating component 41 is the outer peripheral surface 48b of the main rotating component 41 and the first tapered surface F1 or the second tapered surface F2, and the contact surfaces 52, Reference numeral 62 denotes a tapered surface F having the rotation center lines L1 and L2 as center axis lines. FIG. 6 shows an example in which the contact surface 42 of the main rotating component 41 is the first tapered surface F1.
Here, the holder for holding the bearing 90 is capable of adjusting the position in the axial direction so that the pressing force pressing the main rotating component 41 and the sub rotating components 51 and 61 against each other acts in the axial direction. ) Is provided by being attached to a support portion (not shown).
In the modification shown in FIG. 6, the contact surface 42 is formed on the end surface (upper end surface 48 b or lower end surface 48 c) in the radial direction inner side than the outer peripheral surface 48 b of the main rotating component 41 and in the axial direction. May be.

図5,図6に関連する変形例によれば、前記実施形態において接触面42,52,62がV字状形状を形成することに関する作用効果を除いて、前記実施形態と同様の作用および効果が奏される。
また、図6に関連する変形例によれば、主回転部品41および第1,第2副回転部品51,61から構成される回転部品群Rを、前記実施形態に比べて、径方向で小型化できる。
According to the modification related to FIG. 5 and FIG. 6, the same operation and effect as in the above embodiment, except for the operation and effect related to the contact surfaces 42, 52 and 62 forming a V-shape in the above embodiment. Is played.
Further, according to the modification related to FIG. 6, the rotating component group R including the main rotating component 41 and the first and second auxiliary rotating components 51 and 61 is smaller in the radial direction than the embodiment. Can be

また、図7を参照すると、図2に示される第1,第2副回転部品51,61の接触面52,62が主回転部品41の接触面42にそれぞれ接触するように、第1,第2副回転部品51,61が主回転部品41に対して並列に配置される例とは異なり、第1,第2副回転部品51,61が主回転部品41に対して直列に配置される。この場合、第1副回転部品51の接触面52が主回転部品41の接触面42に接触する一方、第2副回転部品61の接触面62は、接触面42に接触することなく、第1副回転部品51の接触面52に接触する。
この変形例によれば、第1,第2副回転部品51,61を周方向でコンパクトに配置することができる。
Referring to FIG. 7, the first and first sub-rotating parts 51 and 61 shown in FIG. 2 are in contact with the contact surfaces 52 and 62 of the main rotating part 41, respectively. Unlike the example in which the two secondary rotating parts 51 and 61 are arranged in parallel to the main rotating part 41, the first and second auxiliary rotating parts 51 and 61 are arranged in series with respect to the main rotating part 41. In this case, the contact surface 52 of the first sub-rotating component 51 contacts the contact surface 42 of the main rotating component 41, while the contact surface 62 of the second sub-rotating component 61 does not contact the contact surface 42, It contacts the contact surface 52 of the sub-rotation component 51.
According to this modification, the 1st, 2nd subrotation components 51 and 61 can be arrange | positioned compactly in the circumferential direction.

図5,図6に示されるように、回転角度検出装置4は、接触面42,52;42,62同士の接触部T1,T2において、接触面42,52;42,62同士を互いに押圧させる押圧部材としての付勢部材である主弾発部材45(例えば、バネ)および副弾発部材55,65(例えば、バネ)の少なくとも一方を備えていてもよい。なお、主弾発部材45が設けられる場合、主回転部品41は、例えばセレーション結合により、出力軸21に対して、軸線方向に移動可能に、周方向には、出力軸21と一体に回転するように移動不能またはほぼ移動不能に結合される。   As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the rotation angle detection device 4 presses the contact surfaces 42, 52; 42, 62 together at the contact portions T 1, T 2 between the contact surfaces 42, 52; 42, 62. You may provide at least one of the main bullet member 45 (for example, spring) and the secondary bullet members 55 and 65 (for example, spring) which are urging members as a press member. In the case where the main bullet member 45 is provided, the main rotating component 41 rotates integrally with the output shaft 21 in the circumferential direction so as to be movable in the axial direction with respect to the output shaft 21 by, for example, serration coupling. Coupled so as to be immovable or almost immovable.

この変形例によれば、回転角度検出装置4が、接触面42,52;42,62同士の接触部T1,T2において、接触面42,52;42,62同士を互いに押圧させる弾発部材45,55,65を備えることから、該弾発部材45,55,65により接触部T1,T2において接触面42,52;42,62同士が互いを押圧するので、その分、接触面42,52;42,62同士の間での摩擦力が大きくなる。この結果、接触面42,52;42,62同士の間での滑りの発生防止効果が向上して、各副回転部品51,61の回転角度θ1,θ2および操舵角θの検出精度が向上する。   According to this modified example, the rotation angle detection device 4 causes the contact surfaces 42, 52; 42, 62 to press each other at the contact portions T1, T2 between the contact surfaces 42, 52; , 55, 65, the contact surfaces 42, 52; 42, 62 are pressed against each other at the contact portions T1, T2 by the elastic members 45, 55, 65. The frictional force between 42 and 62 increases. As a result, the effect of preventing slippage between the contact surfaces 42, 52; 42, 62 is improved, and the detection accuracy of the rotation angles θ1, θ2 and the steering angle θ of the sub-rotating components 51, 61 is improved. .

主回転部品41は、出力軸21以外に、入力軸20、ステアリング軸11など、ステアリング装置1の構成部材であって、ステアリングホイール10と1対1の対応関係で回転する回転部材に設けられてもよい。
磁気検出素子は、磁気抵抗素子71,72以外の素子、例えばホール素子またはコイルであってもよい。また、回転角度センサは、磁気検出素子以外のセンサ、例えば光の透過・遮断を検出する光検出センサであってもよい。
各副回転部品51,61の回転角度を検出する回転角度センサが、図4に示される二次検出信号S12,S22を検出信号として出力してもよい。
各接触面42,52,62は、テーパ面Fでなく、円柱面であってもよい。
回転部品群Rにおいて、副回転部品は、主回転部品41と連動して回転する1つの回転部品から構成されてもよい。
副回転部品の接触面の外径は、主回転部品の接触面の外径よりも大きくてもよい。
各接触面42,52,62において、接触部T1,T2における径方向での力(以下、「径方向力」という。)を、各テーパ面F1,F2に垂直な分力に分解したとき、該分力が径方向力よりも大きくなる楔効果を発揮できるように、1対のテーパ面F1,F2により形成される角度を小さくすることにより、接触面42,52;42,62同士の間で作用する摩擦力が大きくなる。この結果、接触面42,52;42,62同士の間での滑りの発生防止効果が向上して、第1,第2回転角度θ1,θ2および操舵角θの検出精度が向上する。
補助力発生装置6は、電動式以外に、油圧式のものであってもよい。また、ステアリング装置1は、補助力発生装置6を備えていなくてもよい。
主回転部品は、駆動回転部品としての1つの副回転部品により回転駆動される被動回転部品であってもよい。この場合、主回転部品が設けられた回転部材が被動回転部材となる。
回転角度検出装置4を備える機械は、ステアリング装置1以外のものであってもよい。
In addition to the output shaft 21, the main rotating component 41 is a constituent member of the steering device 1, such as the input shaft 20 and the steering shaft 11, and is provided on a rotating member that rotates in a one-to-one correspondence with the steering wheel 10. Also good.
The magnetic detection element may be an element other than the magnetoresistive elements 71 and 72, for example, a Hall element or a coil. Further, the rotation angle sensor may be a sensor other than the magnetic detection element, for example, a light detection sensor for detecting light transmission / blocking.
The rotation angle sensor that detects the rotation angle of each of the sub-rotating components 51 and 61 may output the secondary detection signals S12 and S22 shown in FIG. 4 as detection signals.
Each contact surface 42, 52, 62 may be a cylindrical surface instead of the tapered surface F.
In the rotating component group R, the sub rotating component may be composed of one rotating component that rotates in conjunction with the main rotating component 41.
The outer diameter of the contact surface of the sub-rotation component may be larger than the outer diameter of the contact surface of the main rotation component.
In each of the contact surfaces 42, 52, 62, when the radial force at the contact portions T1, T2 (hereinafter referred to as “radial force”) is broken down into component forces perpendicular to the respective tapered surfaces F1, F2, By reducing the angle formed by the pair of tapered surfaces F1 and F2 so that the wedge effect in which the component force is greater than the radial force can be exhibited, the contact surfaces 42, 52; The frictional force acting on becomes larger. As a result, the effect of preventing slippage between the contact surfaces 42, 52; 42, 62 is improved, and the detection accuracy of the first and second rotation angles θ1, θ2 and the steering angle θ is improved.
The auxiliary force generator 6 may be a hydraulic type in addition to the electric type. Further, the steering device 1 may not include the auxiliary force generation device 6.
The main rotating component may be a driven rotating component that is rotationally driven by one sub rotating component as a driving rotating component. In this case, the rotating member provided with the main rotating component becomes the driven rotating member.
The machine provided with the rotation angle detection device 4 may be other than the steering device 1.

1 ステアリング装置
4 回転角度検出装置
5 トルク検出装置
10 ステアリングホイール(ステアリング操作部材)
13 ハウジング(センサハウジング)
21 出力軸
41 主回転部品
42,52,62 接触面
49 回転角度検出手段
51,61 副回転部品
71,72 磁気抵抗素子(回転角度センサ)
81,82 磁石
45,55,65 弾発部材(押圧部材)
θ 操舵角(回転角度)
θ1,θ2 回転角度
F,F1,F2 テーパ面
T1,T2 接触部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering device 4 Rotation angle detection device 5 Torque detection device 10 Steering wheel (steering operation member)
13 Housing (sensor housing)
21 Output shaft 41 Main rotating parts 42, 52, 62 Contact surface 49 Rotating angle detecting means 51, 61 Sub rotating parts 71, 72 Magnetoresistive element (rotating angle sensor)
81, 82 Magnet 45, 55, 65 Elastic member (pressing member)
θ Steering angle (rotation angle)
θ1, θ2 Rotation angle F, F1, F2 Taper surface T1, T2 Contact part

Claims (6)

回転部材に設けられると共に回転中心線を中心に前記回転部材と一体に回転する主回転部品と、前記主回転部品に対して所定回転比で前記主回転部品と連動して回転する副回転部品と、前記副回転部品の回転角度に応じた検出信号を出力する回転角度センサと、前記検出信号に基づいて前記回転部材の回転角度を検出する回転角度検出手段とを備える回転角度検出装置において、
前記主回転部品と前記副回転部品との間での回転の伝達は、前記主回転部品および前記副回転部品の接触面同士の摩擦により行われることを特徴とする回転角度検出装置。
A main rotating component that is provided on the rotating member and rotates integrally with the rotating member around a rotation center line; and a sub rotating component that rotates in conjunction with the main rotating component at a predetermined rotation ratio with respect to the main rotating component; A rotation angle detection device comprising: a rotation angle sensor that outputs a detection signal corresponding to the rotation angle of the sub-rotation component; and a rotation angle detection means that detects a rotation angle of the rotating member based on the detection signal.
A rotation angle detection device characterized in that the transmission of rotation between the main rotating component and the sub rotating component is performed by friction between contact surfaces of the main rotating component and the sub rotating component.
請求項1に記載の回転角度検出装置において、
前記副回転部品は、第1副回転部品と、前記第1副回転部品の前記接触面の外径とは異なる外径の前記接触面を有する第2副回転部品とであり、
前記副回転部品の前記回転角度は、前記第1副回転部品の第1回転角度と、前記第2副回転部品の第2回転角度とであり、
前記回転角度センサは、前記第1回転角度に応じた前記検出信号である第1検出信号を出力する第1回転角度センサと、前記第2回転角度に応じた前記検出信号である第2検出信号を出力する第2回転角度センサとであることを特徴とする回転角度検出装置。
The rotation angle detection device according to claim 1,
The sub-rotation component is a first sub-rotation component and a second sub-rotation component having the contact surface with an outer diameter different from the outer diameter of the contact surface of the first sub-rotation component,
The rotation angle of the sub rotation component is a first rotation angle of the first sub rotation component and a second rotation angle of the second sub rotation component,
The rotation angle sensor outputs a first detection signal that is the detection signal corresponding to the first rotation angle, and a second detection signal that is the detection signal corresponding to the second rotation angle. And a second rotation angle sensor for outputting a rotation angle sensor.
請求項1または2に記載の回転角度検出装置において、
前記接触面はテーパ面であることを特徴とする回転角度検出装置。
In the rotation angle detection device according to claim 1 or 2,
The rotation angle detecting device, wherein the contact surface is a tapered surface.
請求項3に記載の回転角度検出装置において、
前記各接触面の、前記回転中心線を含む平面での縦断面形状は、1対の前記テーパ面により形成されるV字状凸形状またはV字状凹形状であることを特徴とする回転角度検出装置。
In the rotation angle detection device according to claim 3,
A vertical cross-sectional shape of each contact surface in a plane including the rotation center line is a V-shaped convex shape or a V-shaped concave shape formed by a pair of tapered surfaces. Detection device.
請求項1から4のいずれか1項に記載の回転角度検出装置において、
前記接触面同士の接触部において、前記接触面同士を互いに押圧させる押圧部材を備えることを特徴とする回転角度検出装置。
The rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 4,
The rotation angle detection apparatus comprising a pressing member that presses the contact surfaces to each other at a contact portion between the contact surfaces.
請求項1から5のいずれか1項に記載の回転角度検出装置と、ステアリング操作部材による操舵トルクを検出するトルク検出装置と、センサハウジングとを備えるステアリング装置において、
前記回転部材の前記回転角度は、前記ステアリング操作部材の操作に基づく操舵角であり、
前記回転角度検出装置は、前記トルク検出装置と共に前記センサハウジング内に収容されることを特徴とするステアリング装置。
A steering apparatus comprising: the rotation angle detection device according to any one of claims 1 to 5; a torque detection device that detects a steering torque by a steering operation member; and a sensor housing.
The rotation angle of the rotation member is a steering angle based on an operation of the steering operation member,
The rotation angle detection device is housed in the sensor housing together with the torque detection device.
JP2010258477A 2010-11-19 2010-11-19 Rotation angle detection apparatus and steering device Pending JP2012108063A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010258477A JP2012108063A (en) 2010-11-19 2010-11-19 Rotation angle detection apparatus and steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010258477A JP2012108063A (en) 2010-11-19 2010-11-19 Rotation angle detection apparatus and steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012108063A true JP2012108063A (en) 2012-06-07

Family

ID=46493834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010258477A Pending JP2012108063A (en) 2010-11-19 2010-11-19 Rotation angle detection apparatus and steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012108063A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018120058A1 (en) 2017-08-30 2019-02-28 Fanuc Corporation A magnetic sensor having a sensor gear, an electric motor having the magnetic sensor, and a method of manufacturing a machine having the magnetic sensor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018120058A1 (en) 2017-08-30 2019-02-28 Fanuc Corporation A magnetic sensor having a sensor gear, an electric motor having the magnetic sensor, and a method of manufacturing a machine having the magnetic sensor
US10900809B2 (en) 2017-08-30 2021-01-26 Fanuc Corporation Magnetic sensor having sensor gear, electric motor having the magnetic sensor, and method of manufacturing machine having the magnetic sensor
DE102018120058B4 (en) 2017-08-30 2022-01-20 Fanuc Corporation Magnetic sensor having a sensor gear, electric motor having the magnetic sensor, and method of manufacturing a machine having the magnetic sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5563549B2 (en) Torque sensor
JP5978079B2 (en) Torque sensor
JP5969407B2 (en) Steering angle sensor
JP6007131B2 (en) Steering angle sensor and electric power steering apparatus using the same
JP5513838B2 (en) Power steering device
US20090224500A1 (en) Device for determining an angle of rotation
US20140283623A1 (en) Torque Sensor For Measuring Torsion Of Steering Column And Measurement Method Using The Same
JP4512128B2 (en) Motor rotation angle detection device
CN107107954B (en) Torque sensor module and steering angle sensing device including the same
WO2014184826A1 (en) Electrically assisted bicycle
WO2013140864A1 (en) Torque sensor
JP2007269281A (en) Steering device
WO2013146425A1 (en) Electric power steering device
JP2017527803A (en) Torque sensor device
JP2016114405A (en) Angle sensor, torque sensor, electric power steering device, transmission, and vehicle
US9057652B2 (en) Torque detecting apparatus
JP2019117170A (en) Torque detector
JP2008241564A (en) Steering angle detecting device and steering apparatus
JP2017526925A (en) Torque sensor device
JP5852484B2 (en) Torque sensor
JP2007278963A (en) Rotation angle and torque sensor
JP2012108063A (en) Rotation angle detection apparatus and steering device
JP5469937B2 (en) Relative angle detection device and power steering device
JP2007271565A (en) Torque detector
JP2018128387A (en) Electrically driven power steering device, and vehicle